从计算机体系结构的角度来看应用程序是如何执行的答案

【问题标题】：how an application gets executed from computer architecture point of view从计算机体系结构的角度来看应用程序是如何执行的
【发布时间】：2014-01-11 00:15:41
【问题描述】：

尊敬的社区成员，我正在 coursera.org 上学习计算机体系结构课程该课程介绍了应用程序转换为在微处理器上执行指令的想法。扩展这个想法，我想知道诸如文字处理器之类的应用程序或像 emacs 这样简单的应用程序是如何执行的。

我的意思是当您启动应用程序、开始键入、删除一个单词或一行、保存并退出应用程序时会发生什么。

是否可以看到程序启动时执行的指令，在打字模式等。如何查看每条指令的执行，它的操作数，内存和缓存访问？

如果问题看起来不完整，请添加缺失的部分以使其更有趣。

谢谢

【问题讨论】：

在那个层面上真的真的真的真的真的很无聊。
这就是为什么我们必须了解它才能重新思考并使其变得更好。你不同意吗？
不，我没有。它不需要更有趣。它做它需要做的事情。
“它做了它需要做的事情”但是如何？我认为这不是魔法
不，这不是魔法。非常非常无聊。

标签： linux hardware computer-architecture microprocessors

【解决方案1】：

我们将操作视为“将光标移动一个字母”、“滚动到下一行”或“输入字母 'a'”。计算机要简单得多。它以纯数学方式工作，并调用在寄存器或内存中加载和存储数据。所以“移动光标”真的是一个很长很长的链条：

获取内存/注册位置 X
为其添加一些价值，更新原始位置
重复....
现在所有参数都准备好了，调用系统调用来更新屏幕

一个简单的事情是查看从 C 语言代码转换为 ASM 然后转换为机器语言需要什么。请记住，即使是组装也比实际驱动机器的 0 和 1 更高。

将以下内容翻译成他们在课堂上使用的任何 ASM：

int result = 1;
int i;

for (i = 100; i > 0; i++)
{
    result *= i;
}

printf("%d\n", result);

是的，这是愚蠢的代码。但是看看在 ASM 中重新创建它所需的代码量。现在，跟踪该 ASM 的机器代码定义并将 ASM 转换为二进制文件。这很快就变得单调了。但是，一旦您了解它的工作原理，您就会了解 VMWare 的工作原理以及每个计算设备的工作原理。

【讨论】：

【解决方案2】：

我不知道具体的 coursera 课程是否足以满足你的需求。但是，为了简化起见，可执行文件是一组用于您的 PC 上的物理处理器的指令。定义了程序中每个函数的机器代码（程序集），您可以在运行时在各种调试器中看到它以及它访问的内存。这很有趣，我应该建议您，如果您已经熟悉至少一种编程语言，请在尝试直接学习汇编之前继续“编译器”。 Coursera 有一个相关的课程https://www.coursera.org/course/compilers，看起来很有趣。

【讨论】：